Redes Inteligentes Sistemas de Distribución Relator Dr. Luis GARCÍA SANTANDER. Dpto. Ing. Eléctrica, Universidad de Concepción (UdeC), Concepción - Chile Correo electrónico: luis.garcia@udec.cl I Congreso Maule Energía 2018, Universidad de Talca. Del 8-10 mayo 2018 Talca.
2 TEMARIO Introducción Qué es una Red Inteligente (Smart Grid)? Redes Inteligentes en Sistema de Distribución SMART CAMPUS Universidad de Concepción
INTRODUCCIÓN 3
4 Creación de la Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE) Se aprueban leyes que facilitan la penetración de energías limpias y de nuevos actores al mercado eléctrico Se establece Política Energética 2050. Ejes principales: Diversificación de la matriz energética y Eficiencia Energética Agosto 2012 se publica Ley 20.571, Net Billing y en Octubre de 2014, publicación del Decreto Supremo N 71 que aprueba el Reglamento Técnico para la Ley 20.571 o Net Billing y lo hace operativo Surge concepto Prosumer (Productor Consumidor). Se modifica operación de los Sistemas Eléctrico, siendo estos más complejos, requiriendo incorporación de tecnología para su monitoreo, supervisión y control. Diciembre 2017. Norma técnica de calidad de servicio para SD => Obligatoriedad de incorporar Smart meter para Medición, Monitoreo y Control
5 Implicancias Incorporación de equipos de medición inteligente Posibilidad de identificar patrones o perfiles del comportamiento en el consumo de energía => Capacidad de Gestión para optimizar su uso Surgen grandes desafíos a los operadores de las redes eléctricas y requiere de sistemas inteligentes para alcanzar el máximo beneficio. Requerimientos de profesionales de alta calificación Conformación de equipos de trabajo multidisciplinarios (eléctricos, electrónicos, telecomunicaciones, automatización, informáticos)
QUÉ ES UNA RED INTELIGENTE (Smart Grids)? 6
7 Sistema para optimizar la operación del SD de forma que se haga un uso eficiente y sostenible de éste recurso, incorporando tecnologías de última generación. Sistema que permite la comunicación bidireccional entre el consumidor final (usuario particular o industrial) y las empresas eléctricas. [Fuente: https://www.aec.es/web/guest/centro-conocimiento/smart-grid ]
8 Sistema que integra tecnologías avanzadas, por ejemplo en sensores, adquisición de datos, métodos de control y comunicaciones en la red eléctrica. Combinan infraestructuras eléctricas y de Tecnologías de la Información y de la Comunicación (TIC s). Facilitan la incorporación de fuentes de energía a base de recursos renovables (solar, eólica, etc). [Fuente: https://www.aec.es/web/guest/centro-conocimiento/smart-grid ]
Algunas Características de las redes inteligentes Prioridades basadas en los clientes (Consumidores) Optimización y alto rendimiento de la red (infraestructura existente). Mejora la confiabilidad, reduciendo el número de cortes y/o su duración. Gran eficiencia, mejora el factor de potencia, gestión de voltaje, proporciona una plataforma para manejo de flujo de potencia bidireccional. Sostenibilidad, Soluciones para la generación distribuida, así como el aumento de la vida útil de los activos a través del monitoreo y análisis de rendimiento. Interoperabilidad e Integración de Nuevas Tecnologías: Almacenamiento (Storage), Comunicaciones inalámbricas, Monitoreo y Diagnóstico (Pre-falla en equipamientos). Fuente: ABB Group June 19, 2018
REDES INTELIGENTES EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN 10
Topología tradicional tipo Radial Sensible a cualquier fallas en la red Desbalance Sobrecargas Sobretensiones Bajas en frecuencia Esquemas de protección tradicionales Elevadas pérdidas técnicas Centros de generación alejados de los consumos Detección y localización de fallas deficiente Etcétera RED TRADICIONAL Fuente: ABB Group. June 19, 2018
Incorporación de Generación Distribuida (GD) Topología enmallada Crecimiento de las cargas Aumento en las exigencias de calidad de suministro y calidad de Servicio (Nueva Normativa de CS en SD) Mejora en eficiencia por presencia de GD Aplicación de tecnologías de telecontrol y telemedida (por ejemplo SCADA) Implementación de sistemas automáticos Elevados costos por interrupciones Posibilidad de flujos inversos Sistemas de almacenamiento Prosumer Electromovilidad Etcétera Fuente: ABB Group June 19, 2018 LA RED ELÉCTRICA ACTUAL
Exigencias de la autoridad por calidad de suministro y calidad de Servicio (Normativa de CS en SD, Dic. 2017) Optimización de recurso, Eficiencia Energética. Por alto costo de la energia y de la potencia Incorporación de tecnologías de generación renovables (Eolico, Solar, Biogas, etc.). Exigencias medioambientales de las autoridades locales e internacionales. Acuerdo Internacionales Disminución huella de carbono Leyes pro ecológicas Competitividad de mercado Fuente: ABB Group June 19, 2018 de los clientes Crecimiento de la demanda por incoporación de nuevos tipos y volúmenes de carga. Control del factor de potencia Supervisión directa de la autoridad Control sobre clientes (cargas) finales Integración de sistemas eléctricos REQUERIMIENTOS FUTURO (HOY)
Fuente: ABB Group June 19, 2018 RED ELÉCTRICA FUTURO (HOY!!)
[Revista Energía http://www.revistaenergia.cl/?p=9712 SE INICIA PROYECTO DE INVESTIGACIÓN INTERNACIONAL SOBRE EFICIENCIA ENERGÉTICA] 15
Normativa de Calidad y Servicio para Sistemas de Distribución Título 4.1 INTERRUPCIONES DE SUMINISTRO A CLIENTES FINALES
Normativa de Calidad y Servicio para Sistemas de Distribución Título 4.1 INTERRUPCIONES DE SUMINISTRO A CLIENTES FINALES
Normativa de Calidad y Servicio para Sistemas de Distribución Título 4.2 INTERRUPCIONES DE SUMINISTRO GLOBALES
Normativa de Calidad y Servicio en los Sistemas de Distribución Art. 7-9. Plan de adecuación de los Sistemas de Medición, Monitoreo y Control (o también denominados smart meter.) Las empresas distribuidoras deberán dar cumplimiento a las exigencias establecidas dentro de los plazos siguientes: Al término del segundo año desde la vigencia de la normativa (esto es al ao 2020), el 15% de los clientes conectados deben contar con sistemas de medición, monitoreo y control. Al 4 año (2022) => el 40% de los clientes Al 6 año (2024) => el 80% de los clientes Al 7 año (2025) => el 100% de los clientes Fuente: ABB Group June 19, 2018
20 SMART CAMPUS Universidad de Concepción
Alumbrado Público Campus Concepción 21
22 1.274 luminarias Operación 4.320 horas/año Item Antigua Nueva Ahorro %Ahorro Potencia (kw) 188 66 122 65 Energía (kwh/año) 813.450 284.600 528.850 65 Facturación Antigua ($/año) 84.465.113 29.560.547 54.904.567 65 Mantención Anual ($/año) 15.000.000 Reducción TonCO2eq/MWh
Acceso a pagina LRL: https://lumeniq.ledroadwaylighting.com/reports/ 23
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Gracias por su Atención 28
Redes Inteligentes Sistemas de Distribución Relator Dr. Luis GARCÍA SANTANDER. Dpto. Ing. Eléctrica, Universidad de Concepción (UdeC), Concepción - Chile Correo electrónico: luis.garcia@udec.cl I Congreso Maule Energía 2018, Universidad de Talca. Del 8-10 mayo 2018 Talca.